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        圖庫一體化攝影測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        2012-05-14 06:18:38曹成度
        鐵道勘察 2012年3期
        關(guān)鍵詞:圖庫建庫測繪

        曹成度

        (中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,湖北武漢 430063)

        1 概述

        信息化測繪體系建設(shè)是當(dāng)前測繪事業(yè)發(fā)展和地理信息資源共享的熱點(diǎn)問題。信息化測繪是在數(shù)字化測繪的基礎(chǔ)上,在完全網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行環(huán)境下,實(shí)時(shí)有效地向信息化社會提供地理信息綜合服務(wù)的測繪方式和功能形態(tài)。信息化測繪是我國測繪實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)測繪向數(shù)字化測繪轉(zhuǎn)化和跨越之后進(jìn)入的又一個(gè)新的發(fā)展階段,它代表著我國測繪在進(jìn)入新世紀(jì)后現(xiàn)代化建設(shè)總的戰(zhàn)略方向。

        當(dāng)前主流攝影測量系統(tǒng)均為單機(jī)版形式,測繪數(shù)據(jù)的采集、觀測、處理、顯示、管理和應(yīng)用,以部門分離式和專業(yè)分工式的作業(yè)模式為主,以文件的形式作為信息載體,導(dǎo)致信息數(shù)據(jù)在共享、管理、存儲上產(chǎn)生多種問題。因此,根據(jù)信息化測繪的要求,對當(dāng)前的攝影測量系統(tǒng)進(jìn)行升級改造是十分必要的。本文提出結(jié)合攝影測量技術(shù)、CAD技術(shù)、GIS技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù),在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開發(fā)制圖與建庫數(shù)據(jù)一體化生產(chǎn)與管理軟件平臺,實(shí)現(xiàn)作業(yè)任務(wù)智能分配、環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)監(jiān)控、質(zhì)量嚴(yán)格控制及數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。研究應(yīng)用表明,圖庫一體化攝影測量系統(tǒng)能大大提高測繪數(shù)據(jù)生產(chǎn)和管理的效率,有效地改進(jìn)了傳統(tǒng)攝影測量數(shù)據(jù)生產(chǎn)的作業(yè)模式。

        2 基于AutoCAD Map3D的圖庫一體化解決方案

        AutoCAD Map3D軟件是創(chuàng)建和管理空間數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)平臺。AutoCAD Map3D在CAD和GIS之間架起了一座橋梁,工程師和GIS人員可以使用相同的數(shù)據(jù),而且可以將地理空間功能集成到同一環(huán)境中,從而優(yōu)化設(shè)計(jì)流程。Autodesk Map3D可以更輕松、更有效地創(chuàng)建和編輯地圖。這個(gè)優(yōu)勢加上功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)連接選項(xiàng),使該軟件也成為了最佳的空間數(shù)據(jù)管理中心。此外,Autodesk Map3D還使速度和性能提高到了全新的級別,讓用戶獲得前所未有的工作效率。該軟件具有易于使用的模式創(chuàng)建、數(shù)據(jù)映射和批量加載工具,有助于用戶簡化管理來自多種來源的復(fù)雜的區(qū)域海量數(shù)據(jù)集。

        2.1 基于AutoCAD Map3D的采編一體化

        航空攝影測量采編一體化就是將攝影測量的數(shù)據(jù)采集與編輯技術(shù)擴(kuò)展到立體環(huán)境下,徹底改變過去數(shù)字?jǐn)z影測量作業(yè)過程中地物三維采集與編輯環(huán)境分立的流程定勢,把編輯環(huán)節(jié)的工作提前到立體環(huán)境下同時(shí)進(jìn)行,解決了采編分離所產(chǎn)生的各類問題,作業(yè)人員也不需要更換作業(yè)環(huán)節(jié)和作業(yè)習(xí)慣就能以原有的作業(yè)方式實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫的快速更新生產(chǎn)。

        在AutoCAD Map3D的強(qiáng)大的編輯能力和開放性的支撐下,將立體測圖模塊與AutoCAD Map3D進(jìn)行無縫協(xié)同,實(shí)現(xiàn)通過立體測圖模塊采集觀測的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)按照相應(yīng)符號樣式顯示在AutoCAD Map3D中,在AutoCAD Map3D對要素編輯后實(shí)時(shí)反映到立體測圖模塊中(如圖1所示)。

        圖1 采編一體化技術(shù)框圖

        2.2 基于AutoCAD Map3D的出圖建庫一體化

        出圖數(shù)據(jù)的核心問題在于圖面表示,即按照圖式要求對地理內(nèi)容進(jìn)行表達(dá),出圖數(shù)據(jù)對屬性的表示有限,在制作出圖數(shù)據(jù)時(shí)通常會去掉一部分屬性,這樣就造成了地理信息的損失。唯有通過采用一體化數(shù)據(jù)生產(chǎn)平臺,首先生產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)的建庫數(shù)據(jù),再由軟件平臺根據(jù)不同要素的編碼屬性,結(jié)合不同比例尺的圖式要求,實(shí)現(xiàn)一鍵符號化,將表達(dá)地理地物實(shí)際情況的符號、線形和填充圖案等自動生成,制作成出圖數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)航空攝影測量出圖建庫一體化。

        本文在AutoCAD Map3D上定制開發(fā),利用Autodesk FDO作為空間數(shù)據(jù)庫訪問接口,設(shè)計(jì)了基于C/S模式的資源管理、定位和共享機(jī)制,在服務(wù)器端建立空間數(shù)據(jù)庫共享所有數(shù)據(jù),管理員在服務(wù)端對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理??梢愿淖円源蟹绞竭M(jìn)行圖紙、表格和文字互提資料等信息轉(zhuǎn)抄傳遞、效率低和共享性差的缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了出圖建庫一體化(如圖2所示)。

        圖2 圖庫一體化技術(shù)框圖

        3 圖庫一體化數(shù)據(jù)生產(chǎn)模式設(shè)計(jì)

        傳統(tǒng)的攝影測量管理體系是建立在自上而下監(jiān)督和自下而上匯報(bào)的基礎(chǔ)上的,需要大量人員之間的直接溝通。若中間任意環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都會導(dǎo)致項(xiàng)目的實(shí)施中斷甚至終止。而且一旦出現(xiàn)問題,往往很難明確責(zé)任。圖庫一體化攝影測量系統(tǒng)依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)和工作流技術(shù),建立了全新的數(shù)據(jù)生產(chǎn)模式。將數(shù)據(jù)生產(chǎn)和管理人員抽象成用戶,用戶的工作抽象成角色,通過系統(tǒng)為每個(gè)用戶分配相應(yīng)的角色,并利用數(shù)據(jù)庫全程記錄每個(gè)用戶的工作情況。使每個(gè)用戶只與數(shù)據(jù)庫打交道,從而避免了絕大部分的人員直接溝通,明確了每個(gè)人的責(zé)任,記錄了工作的過程,做到了有案可查。實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)生產(chǎn)流程的自動控制,大大提高了數(shù)據(jù)生產(chǎn)效率,降低了管理成本。

        3.1 用戶和角色管理

        在一個(gè)組織或機(jī)構(gòu)內(nèi)部,具有某一資格的人才能承擔(dān)某項(xiàng)工作,而每一工作崗位也負(fù)有一定的責(zé)任,這就是崗位責(zé)任制。將這一思想引入到圖庫一體化攝影測量系統(tǒng)中,形成基于用戶和角色的安全管理模式(如圖3所示)。用戶與角色是使用權(quán)限的基本單位,每個(gè)生產(chǎn)和管理人員作為一個(gè)用戶,將數(shù)據(jù)生產(chǎn)的流程分為若干個(gè)功能,每個(gè)功能對應(yīng)一個(gè)角色,一個(gè)用戶可以擁有多個(gè)角色。設(shè)計(jì)一個(gè)可視化的界面,根據(jù)用戶的崗位和工作內(nèi)容,分配其對應(yīng)的角色。用戶進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)根據(jù)用戶的角色,系統(tǒng)加載該角色對應(yīng)的功能,用戶完成其本職工作,期間數(shù)據(jù)庫全程記錄用戶的工作情況,統(tǒng)籌整個(gè)工作進(jìn)度。

        圖3 用戶和角色管理

        3.2 工作流設(shè)計(jì)

        為了使生產(chǎn)業(yè)務(wù)過程中的信息流和數(shù)據(jù)流能夠在不同人員間流動,對企業(yè)內(nèi)部資源進(jìn)行統(tǒng)一管理,將圖庫一體化攝影測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)為基于C/S的分布式系統(tǒng),根據(jù)攝影測量數(shù)據(jù)生產(chǎn)的業(yè)務(wù)流程建立了工作流,其內(nèi)容如下:

        ①由管理員將所有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器上。

        ②由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人基于基礎(chǔ)測圖數(shù)據(jù)建立像對,并將像對分配到工程,工程分配到作業(yè)員。

        ③作業(yè)員領(lǐng)取項(xiàng)目的任務(wù)之后開始進(jìn)行立體測圖,其中間過程由審圖員進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控,在每一個(gè)環(huán)節(jié)上面進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。④所有的測圖成果達(dá)到精度要求之后即可入庫。其業(yè)務(wù)工作流如圖4所示。

        圖4 業(yè)務(wù)工作流

        整個(gè)過程由管理員、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人員、作業(yè)員、驗(yàn)收員分工協(xié)作,任何一個(gè)環(huán)節(jié)上面的進(jìn)度都可以實(shí)時(shí)查看。構(gòu)建了一個(gè)現(xiàn)代化的管理流程,使得整個(gè)項(xiàng)目順利進(jìn)行,極大地提高了工作效率。

        4 系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用效果

        基于以上原理,在廣泛調(diào)研當(dāng)前主流攝影測量系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的圖庫一體化攝影測量系統(tǒng),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了作業(yè)管理一體化、采編一體化、測圖更新一體化、生產(chǎn)質(zhì)檢一體化和出圖建庫一體化。實(shí)際應(yīng)用表明,系統(tǒng)提高了作業(yè)效率一倍以上,大大精簡了業(yè)務(wù)流程,降低了管理成本,同時(shí)有效擴(kuò)展了業(yè)務(wù)范圍。系統(tǒng)界面如圖5所示。

        圖5 系統(tǒng)界面

        5 結(jié)論

        根據(jù)當(dāng)前信息化測繪的要求,提出了一種全新的數(shù)據(jù)生產(chǎn)與更新的作業(yè)模式,解決目前數(shù)據(jù)生產(chǎn)、數(shù)據(jù)更新中生產(chǎn)環(huán)節(jié)獨(dú)立、數(shù)據(jù)到應(yīng)用需經(jīng)過多步驟處理、存在大量冗余工作、效率低下的問題,保證數(shù)據(jù)快速更新、生產(chǎn)以及更好地后續(xù)利用。實(shí)現(xiàn)了作業(yè)管理一體化、采編一體化、測圖更新一體化、生產(chǎn)質(zhì)檢一體化、出圖建庫一體化。實(shí)際應(yīng)用表明,圖庫一體化攝影測量系統(tǒng)大大提高了作業(yè)效率,精簡了業(yè)務(wù)流程,擴(kuò)展了業(yè)務(wù)范圍,是基礎(chǔ)測繪地理信息數(shù)據(jù)生成和更新的一次創(chuàng)新。

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